KR20000067355A - Method for fabricating cell capacitor of semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 스토리지 전극의 커패시터 용량을 증가시키기 위한 커패시터 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device, and more particularly to a capacitor manufacturing method for increasing the capacitor capacity of the storage electrode.
반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 작은 패턴에 의한 적정 패터닝의 한계, 스토리지 전극 패턴이 작아지면서 스토리지 전극 콘택과의 오정렬 문제, 작은 패턴의 리프팅 발생등 여러 문제들이 발생하게 된다.As semiconductor devices become highly integrated, problems such as limitations of proper patterning by small patterns, storage electrode patterns become smaller, misalignment with storage electrode contacts, and lifting of small patterns.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법의 공정들을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.1A through 1D are flowcharts sequentially illustrating processes of a capacitor manufacturing method of a conventional semiconductor memory device.
도 1a를 참조하면, 기판상에 산화막들 (12, 14)이 형성되고, 콘택홀 형성용 마스크를 사용하여 상기 산화막들 (12, 14)이 차례로 식각되어 콘택홀 (16)이 형성된다.Referring to FIG. 1A, oxide films 12 and 14 are formed on a substrate, and the oxide films 12 and 14 are sequentially etched using a contact hole forming mask to form contact holes 16.
도 1b를 참조하면, 상기 콘택홀 (16)을 포함하여 상기 산화막 (14)상에 스토리지 전극을 위한 도전막 (18)과 반사 방지막 (anti reflection layer)(20)이 형성된다. 상기 반사 방지막은 후속 공정인 도전막 식각 공정에서, 상기 도전막의 RI (refractive index)로 인해 포토 패턴 작업이 어려워지는 것을 해결하기 위해 즉, RI를 낮추기 위해 사용된다.Referring to FIG. 1B, a conductive layer 18 and an anti reflection layer 20 for a storage electrode are formed on the oxide layer 14 including the contact hole 16. The anti-reflection film is used in the subsequent conductive film etching process to solve the difficulty of photo pattern work due to the reflective index (RI) of the conductive film, that is, to lower the RI.
도 1c를 참조하면, 스토리지 전극 형성용 마스크를 이용하여 상기 반사 방지막 (20) 및 도전막 (18)이 식각된다. 상기 도전막 (18) 식각시 상기 산화막 (14)의 표면까지 식각된다.Referring to FIG. 1C, the anti-reflection film 20 and the conductive film 18 are etched using a storage electrode forming mask. When the conductive film 18 is etched, it is etched up to the surface of the oxide film 14.
상기 반사 방지막 (20)및 도전막 (18) 식각 결과 상기 도전막 (18) 하부에 언더컷 영역 (U)이 형성된다. 상기 언더컷 영역 (U)은 스토리지 전극의 표면적을 늘려 커패시터 용량을 증가시킨다. 그러나 상기 언더컷 영역 (U) 형성시 도전막 하부에 패시베이션 (passivation)역할을 하는 막질이 존재하지 않아 상기 도전막 패턴 (18)이 쓰러지는 문제점이 발생하게 된다.As a result of etching the anti-reflection film 20 and the conductive film 18, an undercut region U is formed under the conductive film 18. The undercut region U increases the surface area of the storage electrode to increase the capacitor capacity. However, when the undercut region U is formed, there is no film quality that functions as a passivation under the conductive film, causing the conductive pattern 18 to collapse.
다음으로, 상기 스토리지 전극 패턴 (18)의 상부막인 반사 방지막 (20)이 인산 스트립을 통해 제거된다. 그 결과 스토리지 전극이 형성된다. 상기 스토리지 전극이 충분한 커패시터 용량을 가질수 있도록 10000Å의 두께로 형성된다.Next, the anti-reflection film 20, which is the upper film of the storage electrode pattern 18, is removed through the phosphate strip. As a result, storage electrodes are formed. The storage electrode is formed to a thickness of 10000 Å to have a sufficient capacitor capacity.
본 발명은 스토리지 전극의 커패시터 용량을 증가시키기 위한 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device for increasing the capacitor capacity of a storage electrode.
도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법의 공정들을 순차적으로 보여주는 흐름도 및;1A to 1D are flowcharts sequentially showing processes of a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device according to the prior art;
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법의 공정들을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.2A through 2D are flowcharts sequentially illustrating processes of a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
12, 52 : BPSG 14, 54 : HTO 막12, 52: BPSG 14, 54: HTO membrane
16, 58 : 콘택홀 18, 60 : 도전막16, 58: contact hole 18, 60: conductive film
20, 56, 62 : 반사 방지막20, 56, 62: antireflection film
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법은 반도체 기판상에 형성된 제 1 절연막 상에 제 1 반사 방지막을 형성한다. 상기 제 1 반사 방지막 및 제 1 절연막을 차례로 식각하여 스토리지 전극 콘택홀을 형성한다. 상기 스토리지 전극 콘택홀을 포함하여 상기 제 1 반사 방지막 상에 스토리지 전극용 도전막을 형성한다. 상기 도전막 상에 제 2 반사 방지막을 형성한다. 스토리지 전극 형성용 마스크를 사용하여 상기 제 2 반사 방지막 및 도전막을 차례로 식각하여 상기 도전막 하부에 제 1 언더컷 영역을 형성한다. 다음으로, 상기 제 1 반사 방지막 및 제 2 반사 방지막을 동시에 제거하여 상기 도전막 하부에 상기 제 1 언더컷 영역보다 큰 제 2 언더컷 영역을 형성한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device forms a first antireflection film on a first insulating film formed on a semiconductor substrate. The first anti-reflection film and the first insulating film are sequentially etched to form a storage electrode contact hole. The conductive electrode for the storage electrode is formed on the first anti-reflection film including the storage electrode contact hole. A second antireflection film is formed on the conductive film. The second anti-reflection film and the conductive film are sequentially etched using a storage electrode forming mask to form a first undercut region under the conductive film. Next, the first anti-reflection film and the second anti-reflection film are simultaneously removed to form a second undercut area larger than the first undercut area under the conductive film.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 반사 방지막은 PESiON이다.In a preferred embodiment, the first and second antireflection films are PESiON.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 반사 방지막을 제거하는 공정은 인산 스트립 공정이다.In a preferred embodiment, the process of removing the first and second antireflective films is a phosphoric acid strip process.
(작용)(Action)
본 발명에 따르면, 스토리지 전극용 도전막 하부에 증착된 반사 방지막의 식각으로 상기 도전막 하부에 언더컷 영역이 형성된다.According to the present invention, an undercut region is formed under the conductive film by etching the anti-reflection film deposited on the conductive film for the storage electrode.
(실시예)(Example)
이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 2a 내지 도 2d를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the reference drawings 2a to 2d according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2c 및 도 2d를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 신규한 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법은 스토리지 전극용 도전막 하부와 상부에 반사 방지막이 형성된다. 그리고 상기 도전막 식각시 상기 반사 방지막들을 동시에 제거하여 도전막 하부에 언더컷 영역이 형성된다. 그러므로 스토리지 전극의 표면적이 증가되어 커패시터 용량을 늘릴 수 있다.2C and 2D, in the method of manufacturing a capacitor of a novel semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention, an anti-reflection film is formed under and over a conductive film for a storage electrode. When the conductive layer is etched, the anti-reflective layers are simultaneously removed to form an undercut region under the conductive layer. Therefore, the surface area of the storage electrode can be increased to increase the capacitor capacity.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 커패시터 제조 방법의 공정들을 순차적으로 보여주는 흐름도이다.2A to 2D are flowcharts sequentially illustrating processes of a capacitor manufacturing method of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 산화막들 (52, 54)이 형성된 기판상에 제 1 반사 방지막(56)이 형성된다. 상기 산화막들 (52, 54)은 BPSG막 (52)과 HTO막 (high temperature oxidation layer)이다. 상기 제 1 반사 방지막 (56)은 PESiON (plasma enhanced SiON)으로서, 600Å의 두께로 형성된다.Referring to FIG. 2A, a first anti-reflection film 56 is formed on a substrate on which oxide films 52 and 54 are formed. The oxide films 52 and 54 are a BPSG film 52 and an HTO film (high temperature oxidation layer). The first anti-reflection film 56 is a plasma enhanced SiON (PESiON), and is formed to a thickness of 600 μs.
도 2b를 참조하면, 콘택홀 형성용 마스크를 사용하여 상기 제 1 반사 방지막 (56), HTO 막 (54)및 BPSG막 (52)이 차례로 식각되어 콘택홀 (58)이 형성된다. 그런 다음, 상기 콘택홀 (58)을 포함하여 상기 제 1 반사 방지막 (56) 상에 스토리지 전극용 도전막 (60)과 제 2 반사 방지막 (62)이 형성된다. 상기 제 2 반사 방지막 (62)은 상기 제 1 반사 방지막 (56)과 동일한 PESiON으로서, 600Å의 두께로 형성된다.Referring to FIG. 2B, the first anti-reflection film 56, the HTO film 54, and the BPSG film 52 are sequentially etched using a contact hole forming mask to form a contact hole 58. Then, the conductive film 60 for the storage electrode and the second anti-reflection film 62 are formed on the first anti-reflection film 56 including the contact hole 58. The second anti-reflection film 62 is the same PESiON as the first anti-reflection film 56 and is formed to a thickness of 600 kPa.
도 2c를 참조하면, 스토리지 전극 형성용 마스크를 이용하여 상기 제 2 반사 방지막 (62), 도전막 (60)이 차례로 식각된다. 상기 도전막 (60)이 식각될 때, 상기 제 1 반사 방지막 (56)이 패시베이션 작용을 하여 도전막 패턴 (60)이 쓰러지는 것을 막을 수 있다. 그리고 상기 도전막 (60)이 식각될 때, 상기 제 1 반사 방지막 (56)의 표면도 식각되어 상기 도전막 패턴 (60) 하부에 언더컷 영역 (U1)이 형성된다.Referring to FIG. 2C, the second anti-reflection film 62 and the conductive film 60 are sequentially etched using a storage electrode forming mask. When the conductive layer 60 is etched, the first anti-reflection layer 56 may passivate to prevent the conductive layer pattern 60 from falling down. When the conductive film 60 is etched, the surface of the first anti-reflection film 56 is also etched to form an undercut region U1 under the conductive film pattern 60.
다음으로, 도 2d를 참조하면, 인산 스트립을 통해 상기 도전막 (60) 상부의 제 2 반사 방지막 (62)과 제 1 반사 방지막 (56)이 동시에 제거된다. 그러므로 상기 도전막 패턴 (60) 하부에 상기 제 1 반사 방지막 (56)의 두께만큼의 높이는 갖는 언더 컷 영역 (U2)이 형성된다.Next, referring to FIG. 2D, the second anti-reflection film 62 and the first anti-reflection film 56 on the conductive film 60 are simultaneously removed through the phosphoric acid strip. Therefore, an undercut region U2 having a height equal to the thickness of the first anti-reflection film 56 is formed under the conductive film pattern 60.
상기 언더컷 영역 (U2)은 스토리지 전극의 표면적을 늘려 종래보다 커패시터 용량을 증가시킨다.The undercut region U2 increases the surface area of the storage electrode, thereby increasing the capacitor capacity.
본 발명에 따르면, 스토리지 전극용 도전막 하부에 형성된 반시 방지막이 제거되므로서 스토리지 전극용 도전막 하부에 언더컷 영역이 형성된다. 그러므로 스토리지 전극의 표면적이 증가하여 커패시터 용량을 늘릴 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the undercut region is formed under the conductive film for the storage electrode while the anti-reflective film formed under the conductive film for the storage electrode is removed. Therefore, the surface area of the storage electrode is increased to increase the capacitor capacity.
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